Nasce l'11 maggio 1894 a Pittsburgh in Pennsylvania, figlia di un medico.

Nella sua autobiografia, ricorda i primi anni di vita come un "equilibrio di ombra e luce".

Nel 1908 si trasferisce con la famiglia in California, a Santa Barbara, dove - dopo aver assistito ad uno spettacolo di Ruth Saint-Denis (1911) - decide di diventare una ballerina.

Nel 1913 inizia a studiare teatro e danza all'Università di Cumnoch, dove si laurea nel 1916. Sempre in quell'anno entra alla Denishawn School di Los Angeles (i cui direttori erano Ruth Saint-Denis e Ted Shawn). Con il balletto della Denishawn School interpreta svariati ruoli importanti, fra cui "Shawn's Xochtil" (1920), ma soprattutto incontra il compositore Louis Horst.

Nel 1923, insieme ad Horst, lascia la Denishawn.

Nel 1926 si trasferisce alla Eastman School di Rochester e il 18 aprile si esibisce nel suo primo recital a New York, Teatro della 48a Strada, in uno spettacolo costituito da 18 brevi pezzi su musiche di Scriabin, Debussy, Satie, Ravel e Horst. Insieme a lei sulla scena, altre importanti ballerine dell'epoca, come Betty McDonald, Evelyn Subier e Thelma Braece. Di quell'evento ricorda: "il primo concerto venne tenuto al Teatro della 48a Strada. Danzai assoli sui musiche di Schumann, Debussy, Ravel e altri. Louis Horst mi accompagnava. (...) Danzai molti pezzi, ed ogni cosa che facevo era influenzata dalla Denishawn. C'era pubblico. La gente venne perché rappresentavo una curiosità - una donna che rappresentava il suo lavoro".

È in questo periodo, con l'abbandono degli orientalismi tipici della Scuola Denishawn, che inizia a formarsi lo "stile" Martha Graham, che ha ispirato e formato migliaia di danzatori in tutto il mondo.

Nel 1927 viene fondata la Martha Graham School of Contemporary Dance. In quel periodo le sue coreografie si ispiravano ai problemi sociali (immigrazione, visioni apocalittiche, disagio, protesta...)

Nel 1929 compone Heretic, il suo primo ballettoin cui si esibisce con altri danzatori.

Negli anni '30, a causa della crisi economica, il suo balletto viene a mancare di risorse, per cui Martha inizia a creare in proprio la maggior parte dei costumi di scena.

Nel 1936 rifiuta di esibirsi ai Giochi Olimpici di Berlino. "L'invito formale arrivò verso la fine del 1935. Non mi passò neanche per la mente di accettare. Come potevo danzare nella Germania Nazista? Risposi: 'Trovo impossibile danzare in Germania al giorno d'oggi. Così tanti artisti che rispetto e ammiro sono stati perseguitati, privati dei loro diritti per motivazioni ridicole e insoddisfacenti, tanto che considero impossibile identificare me stessa, accettando l'invito, con il regime che ha reso tutto ciò possibile. (...)'"

Crea Chronicle (contro l'imperialismo), Deep Song (sulla Guerra Civile in Spagna), Primitive Mysteries e Frenetic Rhythms (ispirati alle tradizioni Indiane e Messicane).

Nel 1938 viene invitata dalla Signora Roosvelt alla Casa Bianca e crea American Document (sulla Indipendenza Amricana e Abramo Lincoln). "Danzai alla Casa Bianca per la prima volta per il Presidente e la Signora Roosvelt; avrei danzato là per sette altri presidenti. Danzai in un piccolo giardino pieno di fiori."

Nel 1939 si unirono alla sua compagnia due grandi ballerini, Merce Cunningham ed Eric Hawkins, che avrebbe sposato nel 1948. Negli anni '40 la compagnia si esibì in diverse tourné negli Stati Uniti e a Cuba. La Graham creò El Penitente e Letter to the World per il Bennington Festival, e, nel 1944, Appalachian Spring, che rappresenta la sua prima collaborazione con lo scenografo Isamu Noguchi. Molti dei balletti di quel periodo sono ispirati alla mitologia: Cave of the Heart (Medea), Errand into the Maze (il Minotauro), Night Journey (Edipo e Giocasta).

Nel 1954 abbiamo la prima tourné della compagnia a Parigi, dove i suoi spettacoli vennero fischiati dal pubblico.

Nel 1955, si unisce alla compagnia come ballerino Paul Taylor e nel 1956, Martha Graham vince il prestigioso Dance Magazine Award.

Nel 1959, insieme a Balanchine, crea Episodes, balletto danzato dalla sua compagnia e dal New York City Ballet.

Verso il 1970, smise di danzare, fatto che le procurò una grave crisi depressiva, imnmpedendole di creare nuove coreografie per alcuni anni. "Un danzatore, più di ogni altro essere umano, muore due volte: La prima, quella fisica, quando si accorge che il suo corpo allenatissimo non risponde più ai propri desideri. Inoltre, io coreografo per me stessa. Non ho mai coreografato quello che non potevo fare. Ma lo sapevo. E perciò mi odiavo. Volevo solo danzare. Senza la danza, desideravo morire.

L'ultima volta che danzai fu in Cortege of Eagles. Avevo 76 anni. Non avevo programmato di smettere quella notte. Fu una decisione penosa quella che sapevo di dover prendere."

Nel 1973 crea Lucifer e The Scarlet Letter per Rudolf Nureyev e Margot Fonteyn. "Molti mi hanno chiesto perché feci Lucifer con Rudolf Nureyev. Lucifero è il portatore della luce. Quando perse la Grazia divenne mezzo dio, mezzo uomo. Come mezzo uomo, conobbe le paure, i dubbi, le sfide umane. Divenne il dio della luce. Ogni artista è portatore di luce. Questo è ciò che feci con Nureyev. Egli è il dio della luce. E Margot Fonteyn per lui un così grande complemento. Luminosa come la notte. (...) Quando vidi Margot Fonteyn per la prima volta era una grande e bellissima figura. La presenza magica di Margot è un qualchecosa di elusivo dello spirito che sfugge ad ogni descrizione."

Nel 1984 la Martha Graham Dance Company fu invitata da Nureyev all'Opéra di Parigi e, dal Governo Francese, le venne conferita la Legion d'Onore.

Martha Graham muore il 1 aprile 1991, mentre stava lavorando ad un balletto, The Eye of Goddess, per i Giochi Olimpici di Barcellona 1992.

Fra i principali balletti della sua enorme produzione, riportiamo:

• Chorale (1926- Franck)
• Three Gnossiennes (1926- Satie)
• Three poems of the East (1926- Horst)
• Heretic (1929- folklore)
• Lamentation (1930- Kodaly)
• Harlequinade (1930- Toch)
• Primitive Canticles (1931- Villa-Lobos)
• Primitive Mysteries (1931- Horst)
• Dance Songs (1932- Weisshauss)
• Ekstasis (1933- Engel)
• Frenetic Rhythms (1933)
• Celebration (1934- Horst)
• Transitions (1934- Engel)
• American Provincials (1934- Horst)
• Frontier (1935- Horst)
• Imperial Gesture (1935- Engel)
• Chronicle (1936- Riegger)
• Deep Song (1937- Cowell)
• American Document (1938- Green)
• Every Soul is a Circus (1939- Nordoff)
• Letter to the World (1940- Johnson)
• El Penitente (1940- Horst)
• Punch and Judy (1941- McBride)
• Death and Entrances (1943- Johnson)
• Herodiade (1944- Hindemith)
• Appalachian Spring (1944- Copland)
• Cave of the Heart (1946- Barber)
• Dark Meadow (1946- Chavez)
• Errand into the Maze (1947- Menotti)
• Night Journey (1947- Schuman)
• Diversion of Angels (1948- Dello Joio)
• Judith (1950- Schuman)
• Canticle for innocent comedians (1952- Ribbink)
• Seraphic Dialogue (1955- Dello Joio)
• Embattled Garden (1958- Surinach)
• Clytemnestra (1958- El Dabh)
• Episodes (1959- Webern)
• Acrobats of God (1960- Surinach)
• Alcestis (1960- Fine)
• Phaedra (1962- Starer)
• Secular games (1962- Starer)
• Circe (1963- Hovhaness)
• The Witch of Endor (1965- Schuman)
• Cortege of Eagles (1967- Lester)
• A Time of Snow (1968- Dello Joio)
• The Lady of the House of Sleep (1968- Starer)
• The Archaic Hours (1969- Lester)
• Mendicants of evening (1973- Walker)
• Myth of a Voyage (1973- Hovhaness)
• Holy Jungle (1974- Starer)
• Dream (1974- Seter) for the Batsheva Dance Company
• Lucifer (1975- El Dabh)
• The Scarlet Letter (1975- Johnson)
• Frescoes (1978- Barber)
• Judith (1980- Varèse)
• Acts of Light (1981- Nielsen)
• Andromache's Lament (1982- Barber)
• Phaedra's Dream (1983- Crumb)
• The Rite of Spring (1984- Stravinsky)
• Temptations of the Moon (1986- Bartok)
• Tangled Night (1986- Egge)
• Persephone (1987- Stravinsky)
• Night Chant (1988- Nakaï)
• Maple leaf Rag (1990- Joplin)